Медицинская радиология и радиационная безопасность. 2018. Том 63. № 6. С. 21–26

РАДИАЦИОННАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ

DOI: 10.12737/article_5c0c1209d926d4.00249293

Е.В. Береснева¹, Б.А. Галушкин², С.В. Горбунов³, В.Н. Клочков², В.И. Рубцов², А.А. Молоканов²

Имитационный подход при прогнозировании радиационной обстановки в случае лесных пожаров в зонах радиоактивного загрязнения

1. Московский авиационный институт (национальный исследовательский университет), Москва;
2. Федеральный медицинский биофизический центр им. А.И. Бурназяна ФМБА России, Москва;
3. ВНИИ по проблемам гражданской обороны и чрезвычайных ситуаций МЧС России (Федеральный центр науки и высоких технологий), Москва. E-mail: Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра. .

Е.В. Береснева – к.т.н., доцент; Б.А. Галушкин – в.н.с., д.т.н., проф.;
С.В. Горбунов – г.н.с., д.т.н.; В.Н. Клочков – в.н.с., д.т.н.;
В.И. Рубцов – зав. лаб., д.т.н.; А.А. Молоканов – в.н.с., к.т.н.

Реферат

Цель: Вследствие аварии на Чернобыльской АЭС произошло радиоактивное загрязнение обширных территорий, в т.ч. и лесных массивов. В последние десятилетия прослеживается тенденция увеличения количества лесных пожаров на территории РФ и, что более тревожно, значительно увеличивается площадь их выгорания. Поэтому растёт риск возникновения крупных лесных пожаров в зоне радиоактивного загрязнения. Эффективность мероприятий по радиационной защите населения и персонала, участвующего в ликвидации пожара, напрямую зависит от наличия методик надежного прогнозирования радиационной обстановки. Целью работы являются разработка методики прогнозирования радиационной обстановки при лесном пожаре в зоне радиоактивного загрязнения с учетом хаотического характера атмосферной турбулентности и конвективной колонки над очагом пожара и оценка ее валидности.

Материал и методы: При разработке методики прогнозирования использовался метод имитационного моделирования процессов массопереноса в атмосфере (метод Г. Бёрда), основанный на молекулярно-кинетической теории и теории газовой динамики.

Результаты: Разработана имитационная модель формирования, распространения и оседания радиоактивного облака, позволяющая учитывать хаотический характер атмосферной турбулентности и наличие конвективной колонки над очагом пожара; разработана методика прогнозирования радиационной обстановки при лесном пожаре в зоне радиоактивного загрязнения; проведена ее верификация по данным европейского эксперимента E1. Показано, что относительная погрешность полученных значений в контрольных точках параметров радиационной обстановки по данным эксперимента Е1 не превысила 0,25.

Заключение: Использование модифицированного метода Бёрда позволило разработать трехмерную динамическую модель распространения радиоактивных аэрозолей в атмосферу при конвективном подъеме их нагретым воздушным потоком с подстилающей поверхности, позволяющую учитывать хаотический характер атмосферной турбулентности и наличие конвективной колонки над очагом пожара, что существенно увеличило точность методики прогнозирования радиационной обстановки.

Ключевые слова: лесные пожары, радиационная обстановка, прогнозирование, метод Бёрда, дисперсии Смита–Хоскера, конвективная колонка, атмосферная турбулентность

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Techniques and decision making in the assessment of off-site consequences of an accident in a nuclear facility. Safety series 86. International Atomic Energy Agency. Vienna. 1987. 185 pp.
2. Гаргер Е. Вторичный подъем радиоактивного аэрозоля в приземном слое атмосферы. НАН Украины; Ин-т проблем безопасности АЭС. – Чернобыль: Ин-т проблем безопасности. 2008. 192 с. 
3. Bird G.A. Molecular gas dynamics and direct simulation of gas flows. – Oxford: Clarendon press. 1994.
4. Гусев Н.Г., Беляев В.А. Радиоактивные выбросы в биосфере: Справочник. 2-е изд., перераб. и доп. – М.: Энергоатомиздат. 1991. 256 с.
5. Береснева Е.В., Горбунов С.В. Прогнозирование радиационной обстановки при лесных пожарах в зонах радиоактивного загрязнения // Научные и образовательные проблемы гражданской защиты. 2016. № 3 (30). С. 76–80.
6. Pasler-Sauer J. Comparative calculations and validation studies with atmospheric dispersion models. – Karlsruhe. 1986. 130 pp.

Для цитирования: Береснева Е.В., Галушкин Б.А., Горбунов С.В., Клочков В.Н., Рубцов В.И., Молоканов А.А. Имитационный подход при прогнозировании радиационной обстановки в случае лесных пожаров в зонах радиоактивного загрязнения // Мед. радиология и радиационная безопасность. 2018. Т. 63. № 6. С. 21–26.

DOI: 10.12737/article_5c0c1209d926d4.00249293

PDF (RUS) Полная версия статьи